FUNDAMENTOS DE LA PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS - Ua

OperacionesTipos de Operaciones Tipos de operaciones: De instancia/De clase Constantes/Variables Operaciones de instancia: operaciones que pueden realizar los objetos de la clase. Puedenacceder a atributos tanto de instancia como de claseOperaciones de clase: operaciones que acceden EXCLUSIVAMENTE a atributos de clase amenos que se pase explícitamente el puntero this. Permiten acceder a los atributos desde lapropia clase (sin necesidad de conocer ninguna instancia, mediante el ORA)Operaciones no constantes: no pueden ser invocadas por objetos constantesOperaciones Constantes: Pueden ser invocadas por objetos constantes o no constantes Dentro de ellas no se puede modificar el objeto invocador (*this). Intentarlo dará unerror de compilación Los constructores y los destructores nunca se definen como miembros constantes, yaque se considera que siempre lo son, puesto que deben tener permiso para operarsobre objetos constantesConsultas/Órdenes (etiqueta UML const ). Consultas: operaciones que proporcionan información sobre el estado (valores de losatributos) del sistema ( const ).ördenes: operaciones que modifican el estado del sistema. Sólo las consultas pueden ser definidas como operaciones constantes23

Indice ClasesObjetosAtributosOperacionesUML y el diagrama de clasesConstructores y destructoresPropiedades constantes y de clase en C Relaciones entre objetosDiseño O.O.24

Notación UML de Clases, Atrib. y Oper.Equivalencia C Distintos LOO poseen distinta sintaxis para referirse a los mismosconceptos. Las líneas de código no son un buen mecanismo de comunicaciónUML resuelve este problema y homogeneiza elmodo en que se comunican conceptos OONaipe- num: int- palo: Palo enum getPalo ():Palo getNum():intclass Naipe{public:enum Palo{OROS,COPAS,ESPADAS,BASTOS};Palo getPalo(){return (palo);}int getNum(){return (num);}private:Palo palo;int num;};25

Notación UML de Clases, Atrib. y Oper.Otras equivalencias Java:Class Naipe{public int getPalo() {return palo;}Naipepublic int getNum() {return num;}- num: intprivate int palo;- palo: Palo enum private int num;publicpublicpublicpublic getPalo ():Palo lfinalintintintintOROS 1;COPAS 2;ESPADAS 3;BASTOS 4;}26

Notación UML de Clases, Atrib. y Oper.Otras equivalenciasNaipe- num: int- palo: Palo enum C#:Class Naipe{enum Palo{OROS,COPAS,ESPADAS,BASTOS};public Palo getPalo(){return (palo);}public int getNum(){return (número);} getPalo ():Palo getNum():intprivate Palo palo;privante int num;}27

EjerciciosVisibilidad y Encapsulación Dadas las siguientes definiciones de la clase Asignatura, ¿con cuál sería más rápido implementar un método de matriculación?¿cuál de ellas podemos decir que preserva el principio deencapsulación?¿Cómo podríamos hacer que el atributo nAlum fuera solo-lectura con laversión 1? ¿Y con la versión 2?(propuesta) Proporcionad un ejemplo en el que se vean las ventajas depreservar el principio de encapsulación.Asignatura-string profesor- int nAlumAsignatura- string alumnos[500] string profesor void matricular(string); int nAlum int getAlumnos(); string alumnos[500] void setProf(string)28

EjerciciosVisibilidad y EncapsulaciónAsignaturaAsignatura- string profesor string profesor- int nAlum int nAlum- string alumnos[500] string alumnos[500]int main(){ Asignatura a;a.matricular(“Juan”); If (a.getAlumnos() 200)a.setProf(“Ana”); }int main(){ Asignatura a;a.alumnos[a.nalum ] “Juan”; If a.nAlum 200a.profesor “Ana”;.}¿Qué pasaría si intentásemos compilar estos programasen un entorno que no tuviese la librería string ?29

Indice ClasesObjetosAtributosOperacionesUML y el diagrama de clasesConstructores y destructoresPropiedades constantes y de clase en C Relaciones entre objetosDiseño O.O.30

Operaciones predefinidas de una claseConstructor Función miembro de la clase cuyo objetivo es crear e inicializar objetos. Se invoca siempre que se crea un objeto, bien directamente o bien mediante eloperador newEl enlazado de creación e inicialización asegura que un objeto nunca puede serutilizado antes de que haya sido correctamente inicializadoEn Java y C tienen el mismo nombre que la clase y no devuelven ningún tipo dedatos (ni siquiera void).class Naipe {public:Naipe (int n, int p){palo p;num n;bocaArriba false;}.}; En C , C# y Java puede haber más de una función definida con el mismo nombre(selector) siempre que el número/tipo de argumentos y/o el tipo de retorno seansuficientes para distinguir qué función pretende ser invocada cada vez.31

Operaciones predefinidas de una claseConstructor: Ejercicio#include iostream.h #include stdlib.h class CDummy {public:CDummy () {n ;}; CDummy () {n--;};static int getN() const {return n;};private:¿Es correcto estestatic int n;};programa?int CDummy::n 0;int main () {CDummy a;CDummy b();CDummy j new CDummy();CDummy *cplus new CDummy; //tb puede ir con paréntesiscout a.getN() endl;cout b.getN() endl;}32

Operaciones predefinidas de una claseConstructor: Solución#include iostream.h #include stdlib.h class CDummy {public:CDummy () {n ;}; CDummy () {n--;};static int getN() {return n;};//por qué no tiene sentido const?private:¿qué salida produce?static int n;};int CDummy::n 0;int main () {CDummy a;CDummy b;CDummy *j new CDummy();CDummy *cplus new CDummy; //tb puede ir con paréntesiscout a.getN() endl;cout b.getN() endl;delete j; j NULL;delete cplus; cplus NULL;}33

Operaciones predefinidas de una claseConstructores Los constructores en C tienen asociada una visibilidad El manejo de la visibilidad nos da un gran poder en cuanto a la permisión/nopermisión de determinadas operaciones.La inicialización de datos miembro en C se puede realizar medianteinicializadores en lugar de hacerlo en el cuerpo del constructorNaipe(Palo p, int n) : palo(p),num(n){.}; Es conveniente definir siempre uno que permita la inicialización sinparámetros (constructor por defecto), donde los datos miembro seinicialicen con valores por defecto. Si no se define ninguno de manera explícita, el compilador genera uno convisibilidad pública y que no reserva memoria. Además, no podemos estar segurosde los valores con los que inicializa los datos miembro.Si no hay un constructor sin parámetros, no se puede hacer reserva de arrays deobjetos de esa clase.Los parámetros de un constructor, igual que los de cualquier otra operación,pueden tener asociados valores por defecto.34

Operaciones predefinidas de una claseConstructor: ejemploCubo::Cubo(void)Cubo::Cubo(float ancho inicial,: ancho(2), fondo(2), altura(2) float fondo inicial, floataltura inicial){ cout "Constructor sin: ancho(ancho inicial),parametros." endl; }fondo(fondo inicial),altura(altura inicial){cout "Constructorsobrecargado " endl;} Qué haría falta para que funcionasen las siguientes declaraciones?Cubo c; Cubo c2(10); Cubo c3(10,10); Cubo c4 (10,10,10) ¿Cómo crearía un cubo con 10 cm de ancho, 10 de altura y fondo indefinido?¿Pueden convivir las siguientes definiciones?Cubo::Cubo ();Cubo::Cubo (float ai 10, float fi 10, float li 10) ¿Es posible definir el constructor Cubo::Cubo (float ai 10, float fi, float ai 10)?35

Ejercicios: TCocheEnunciado Diseñad e implementad la definición en C de una clase TCoche, sabiendoque nos interesa mover el coche, ponerle gasolina y pintarlo, y que para elfuncionamiento correcto del programa tenemos que guardar informaciónsobre su marca, su color, su número de serie, los kilómetros que llevarecorridos, los litros de gasolina que admite y su consumo medio.36

Ejercicios: TCocheSolución: TCoche.hTCoche-marca: stringcolor: stringn serie: stringcuenta km: intl gaso: floatconsumo med: float TCoche() TCoche()reponerGaso(float l): voiddesplazar (int d, int v): boolpintar (string c): voidmostrarDatos (void): voidclass t,float); TCoche();void reponerGaso(float);bool desplazar(int,int);void pintar(string);void mostrarDatos();private:string marca,color,n serie;int cuenta km;float l gaso,consumo med;}; Implementad el constructor por defecto y un constructorsobrecargado que permita asignar valores por defecto a todos losatributos del objeto menos a la marca.37

Ejercicios: TCocheSolución: TCoche.cpp (Constructor)TCoche::TCoche(){marca NULL;color NULL;nSerie -1; cuenta km 0;l gaso 0;consumo med -1;}ConstructorTCoche::TCoche(string m, string c NULL, string ns -1, intck 0, float lg 0, float cm -1){marca m;color c;n serie ns;cuenta km ck;Constructorl gaso lg;Sobrecargadoconsumo med cm;} ¿Pueden convivir ambos constructores? ¿Qué ocurre si defino también un valorpor defecto para la marca? ¿Podría definir un valor por defecto sólo para dichamarca y exigir que el usuario introdujese el resto de parámetros?38

Ejercicios: TCocheSolución: main.cpp con manejo de memoria estática ¿Cuándo invoco al constructor?intmain(){Coche mio("Volvo","gris","A-000000",1600,24.0,6.0);int i,j,reponer;j 30;Operador defor (i 1;i 10;i ){envío demensajes aj j*i;objetoreponer mio.desplazar(j,120);if (reponer TRUE)mio.reponerGaso(30.0);if (i 5)mio.pintar("blanco");}mio.mostrarDatos();}39

Ejercicios: TCocheSolución: main.cpp con manejo de memoria dinámica ¿Cuándo invoco ahora al constructor?intmain(){Coche *mio new Coche("Volvo","gris","A-000000",1600,24.0,6.0);int i,j,reponer;j 30;Operador de envíofor (i 1;i 10;i ){de mensajes a ref.j j*i;objetoreponer mio- desplazar(j,120);if (reponer TRUE)mio- reponerGaso(30.0);if (i 5)mio- pintar("blanco");}mio- mostrarDatos();delete (mio); mio NULL;}40

Operaciones predefinidas de una claseConstructor de copia Se invoca de manera automática: Inicialización una variable a partir de otraTCoche a(b); TCoche a b;Paso de un objeto por valorDevolución de un objeto por valorPor defecto se realiza una copia bit a bit del objeto origen.Por definición, el constructor de copia tiene un único argumentoque es una referencia constante a un objeto de la clase.class Vector{public:Vector();Vector(const Vector&); Vector();void Incrementa(pos,int);private:int longi;int *elementos;}42

Operaciones predefinidas de una claseConstructor de Copia por defecto (de oficio)Vector::Vector(const Vector &v): longi(v.longi), elementos(v.elementos){}v1:Vectorlongi 4Vector v2 v1;elementos1 2 3 4elementosv2:Vectorlongi 443

Operaciones predefinidas de una claseConstructor de Copia explícito (definido por el programador)Vector::Vector(const Vector &v): longi(v.longi) {int i;elementos new int[longi];for (i 0;i longi;i )elementos[i] v.elementos[i];}v1:Vectorlongi 4¿por qué?elementos1 2 3 4Vector v2 v1;v2:Vectorlongi 4elementos1 2 3 444

Constructor vs. Método (I)ConceptoConstructorMétodoPropósitoCrear una instanciade una claseAgrupar sentenciasdel lenguajeModificadoresSólo de ámbito( ,-,#).Cualquiera (virtual,static, )Tipo de retornoNinguno: NISIQUIERA VOIDvoid o cualquier otrotipo válido45

Constructor vs. Método (II)ConceptoConstructorMétodoNombreMismo que la claseCualquieraGeneración pordefectoSí (sin argumentos)NoInvocación pordefecto para losdatos miembro(atributos)SíN/A46

Ejercicios: AlumnoEnunciado Suponed que tenemos definida una clase Alumno de la siguiente manera:class Alumno{public:.private:char * nombre;long DNI; //sin letra}; Implementad los métodos necesarios para que el siguiente código funcionecorrectamente.int main(){Alumno a(“Luis Pérez”,33243234);Alumno b a;b.setNombre(“Pepito Grillo”);b.setDNI(58372829):cout a.getNombre() a.getDNI() endl; // sacar datos de Luis;cout b.getNombre() b.getDNI() endl; // sacar datos de Pepito;}47

DestructorC Función miembro de la clase cuyoobjetivo es liberar memoria obtenida demanera dinámica. En C tiene el mismo nombre que laclase, pero precedido por el símbolo (AltGr 4).En Java y Eiffel (con garbage collectors)son métodos finalize()TCoche:: TCoche(){// los string autoinvocan// a su destructorcuenta km 0;l gaso 0.0;consumo med 0;}Es único, no recibe ningún argumento ni devuelve ningún tipo de dato(ni siquiera void). Se suele definir como público.Se invoca automáticamente cuando se libera la memoria de un objeto Variables automáticas: al salir de ámbitoint Suma() {TVector a; .}Llamándolo explicitamentea. TVector();Variables dinámicas: se deben liberar siempre explícitamenteTVector *a new TVector;delete a; a NULL;48

Ejemplo Uso de Constructores y DestructoresTrazas#include iostream.h #include stdlib.h #include string class Traza {public:Traza(string s):texto(s){cout "Entrando en " texto endl;}; Traza(){cout "Saliendo de " texto endl;};private:string texto;};class Dummy {public:Dummy(){Traza t("Constructor Dummy");} Dummy(){Traza t ("Destructor Dummy");}int getX() const{Traza t("Método getX Dummy");if (.){Traza t(“cond x en método getX dummy”);.}}private:int x;¿Cuál será la salida del programa? ¿Cómo};eliminaríais la traza?int main () {Dummy d;d.getX();}49

Forma canónica ortodoxa de una Clase Todas las clases deberían definir al menos cuatro funcionesimportantes Constructor por defectoConstructor de copiaOperador de asignaciónDestructorOperaciones definidas por defecto en C 50

Indice ClasesObjetosAtributosOperacionesUML y el diagrama de clasesConstructores y destructoresPropiedades constantes y de clase en C Relaciones entre objetosDiseño O.O.51

Atributos, métodos y objetosconstantes Atributos constantes: Se inicializan en el constructor//Declaraciónclass Image {public:Image (const int w, const int h);private:const int width; const int height;//.};//Definición Image::Image (const int w, const int h) : width(w), height(h) {.}: Métodos constantes: Consultas o servicios selectores.Los objetos constantes sólo pueden invocar servicios constantes.Pueden coexistir una versión constante y otra no constante del mismo método. Los objetos no constantes invocan a la versión no constante y los objetos constantesinvocan a la versión constante.52

EjerciciosUso de const ¿Compilan los siguientes ejemplos? ¿Funcionan bien?class SinDMConstantes{ //Clase sin datos miembro constantesprivate:int x;int y;public:SinDMConstantes (int x 0, int y 0){x x;y y;}// 1?SinDMConstantes (const int x, const int y){x x;y y;} //2?SinDMConstantes(const int x 0, const int y 0){this- x x; this- y y;}; //3?};int main(){//VARIABLES CONSTANTESconst int i; i 0; //4?const int i 0; //5?}53

EjerciciosUso de constclass ConDMConstantes{private:const int x 0; // 6?const int y; //7?public:ConDMConstantes(const int x 0, const int y 0){this- x x; this- y y;};//8?ConDMConstantes (const int x, const int y):x(x),y(y){};//9?int getx(){return x;};//10a: Hay algún conflicto?int getx() const {return x;}; //10b: Se puede eliminar un getx? Cuál?void setx(const int v) {x v;}; //11void setx (const int v) const {x v;}; //12}int main(){ConDMConstantes c;const ConDMConstantes c2;cout c.getx() endl;//13a: A quién llama?cout c2.getx() endl;//13b: A quién llama?c.setx(4);}54

EjerciciosUso de atributos estáticos Suponed que, sobre la claseEmpleado, cuya especificación enUML es la presentada en la Fig. 1,queremos realizar un programa que,además de lo especificado en laclase, cuente el número total deempleados que tiene la empresa.¿Cómo lo haríais?1.2.3.4.Variable globalAtributo normalAtributo de clase (estático) públicoAtributo de clase privado¿Cuál es la mejor opción?¿Qué problema hay con las otras ing ):StringcalcularLNif(String):Char55

EjerciciosUso de atributos estáticos Escribid la declaración en C de la nueva Clase Empleadosiguiendo tres alternativas: Variable global Variable estática pública Variable estática privadaEn todos los casos,implementad Constructor,Destructor y , en caso de sernecesario, la operacióngetNumEmpleados(): intEmpleado-NIF:String-nombre:String-dir:String ):StringcalcularLNif(String):Char56

Ejercicios: uso de atributos estáticosAlternativa I: variables globalesclass Empleado{publicvoid Empleado();int SetNombre(string n);.privatestring nombre; };int numEmpleados 0; //Variable globalint main(){Empleado juanito;numEmpleados ;//Incremento variableEmpleado erQueManda;numEmpleados ; }57

Ejercicios: uso de atributos estáticosModelado UML Alternativa IIEmpleado-NIF:String-nombre:String-dir:String numEmpleados: int ):StringcalcularLNif(String):Char//Empleado.hclass Empleado{public:bool setNIF( string n);string getNIF();bool setNombre( string n);string getNombre();bool setDir( string n);string getDir();char calcularLNif (String num);static int numEmpleados;private:string NIF;string nombre;string dir;};58

Ejercicios: uso de atributos estáticosAlternativa II: Variable estática pública//Empleado.h con funciones inlineclass Empleado {public:Empleado(string n "No Name",string id "000-00-0000"): nombre(n), ident(id){numEmpleados ;} Empleado() {numEmpleados--;}string getNombre() const {return nombre;}void setNombre(string name) {nombre name;}string getNIF() const {return ident;}void setNIF(string id) {ident id;}static int numEmpleados;private:string nombre;string NIF;}; ¿Garantizaría esta declaración de clase que la variable numEmpleados estásiempre en un estado consistente (es decir, refleja exactamente el número deobjetos de la clase Empleado que coexisten en la aplicación?)59

Ejercicios: uso de atributos estáticosAlternativa II en acciónint Empleado::numEmpleados 0;int main(){Empleado jefe(“AAA","123");Empleado *aliasJefe &jefe;cout “Cuenta: " Empleado::numEmpleados endl;cout "Cuenta: " jefe.numEmpleados endl;cout "Cuenta: " aliasJefe- numEmpleados endl;Empleado programador(“BBB","123");Empleado *aliasProg &programador;cout "Cuenta: " Empleado::numEmpleados endl;cout "Cuenta: "

5 Clase Partes de la Definición Identificador de Clase: nombre Propiedades Atributos o variables: datos necesarios para describir los objetos (instancias) creados a partir de la clase La combinación de sus valores determina el ESTADO de un objeto Roles: relaciones que una clase establece con otras clases Servicios, operaciones, métodos (funciones miembro en C ): acciones